中国农业大学学士论文 控制系统软件设计
4.4温度显示模块设计
温度显示模块要显示的温度有设定值与实际值，通过P3.5的电平的高低来控制，而P3.5电平的高低由与其相连的开关的通断来控制。 4.4.1设定值显示子程序
设定的数值范围为自然状态下室温-125℃且为整数，所以四位七段的数码管的左数第一位的位选信号始终被置零，P0口进行段选，P2口的低四位依次进行千、百、十、个位的数码管的位选。
图4-8为设定值显示子程序的流程图
获取设定的温度值计算设定值的百位百位显示短时间延时计算设定值的十位显示十位短时间延时计算设定值的各位显示各位短时间延时
图4-8 设定值显示子程序
23
中国农业大学学士论文 控制系统软件设计
4.4.2 实际值显示子程序
实际值是一个温室自然状态下的室温-125℃之间的数，其带有一位小数，四位八段的数码管从左至右依次是百位、十位、个位、十分位。数码管的段选口还是P0口，P2口的低四位依次是百位、十位、各位、十分位数码管的位选口线。
图4-9为实际值显示子程序的流程图。
获取实际温度的各位数显示小数点短时间延时显示百位短时间延时显示十位短时间延时显示个位短时间延时显示小数点后一位短时间延时
图4-9 实际值显示子程序流程图
24
中国农业大学学士论文 控制系统软件设计
4.5温度控制模块设计
温度控制模块简单的说就是要实现温度的控制，实际温度高于设定值，降温；实际温度低于设定值，加热。系统中加热的装置为PTC加热器。 4.5.1双位控制算法设计
温室环境是一个复杂分布式参数系统，由于其本身的复杂性和外界大气候较强的影响，要使自控系统将其控制到一定的指标上存在一定的难度，但由于温室内作物对于各种参数变化不是很敏感，因此，没有必要将各种参数进行精确控制，只要控制在一段适宜的范围内即可，又考虑到本智能终端的通用性，本次毕业设计采用实现起来比较简单的双位控制算法。双位控制又称为继电器接触控制，理想的双位控制规律的数学表达式为：
U(t)??Uh(y?0)或（y?0)Ul(y?0)或（y?0)
双位控制规律是测量值大于(或小于)给定值时，控制器的输出为最大(或最小)值，即系统只有两个输出值，在此系统中，P3.0就相当于一个双位控制器。其只有“1”和“0”这两种状态。执行机构也只有“开\和“关\两个极限工作位置。给定温度的设定值，当被控温室的温度低于设定值时，P3.0置1，PTC加热器工作，而当温室内的温度高于设定值时，P3.0置0，关闭PTC加热器，从而实现温度的控制。双位控制对象特性好、负荷变化较小、过程滞后小、允许被控制参数在一定的范围内波动，可以适用于温室系统的控制。 4.5.2温度控制子程序流程图
图4-10为温度控制子程序流程图
初始化N实际值大于设定值?YP3.0=0(PTC不加热）P3.0=1（PTC加热）
图4-10 温度控制子程序流程图
25
中国农业大学学士论文 控制系统软件设计
4.6报警模块程序设计
报警模块的工作很简单，就是判断实际温度超上限或低下限报警。 图4-11为报警控制子程序流程图
初始化N实际温度处于警报区?YP3.1=1(发出警报）P3.1=0(不发出警报）
图4-11报警控制子程序流程图
26
中国农业大学学士论文 结果分析
第五章 结果分析
5.1 PROTEUS仿真
总体电路原理图设计好后，在KEIL3里用C语言编出相应的程序，程序调试在没有问题后，接着就对程序进行仿真，总体思路是：由局部到整体。首先进行键盘设定温度值并用数码管显示的仿真，再进行DS18B20采集温度并用数码管显示的仿真，这两个关键部分完成后，就进行总体程序的仿真。
5.1.1 键盘设定温度仿真
将4×4键盘的扫描程序编好后，在PROTEUS里进行仿真，发现当我按下某个按键时，数码管的百位，十位，各位显示的都是那个键的值，比如我按下3的时候，这三个位的数码管都是3，思考了许久，我初步判断原因可能是是按键按下后，因为键盘一直处于按下的状态，而按键扫描程序扫描按键的速度非常快，以至于我按下一次，键盘扫描了好些次，如此想后，我就设定一个标志位，按键按下置1，键抬起置0，但效果依旧不佳；最后，我在扫描每行键的最后都加上一个判断按键是否释放的程序，如释放，再读取键值，如此之后，就能正确输入按键的值，比如，我要输入123，就只需要依次按下1、2、3。
如图5-1所示，键盘设定初值32℃并用数码管显示
图5-1 键盘设定温度32℃仿真
27